一种基于固态激光雷达点云生成深度图的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114545440A(43)申请公布日2022.05.27(21)申请号202210006938.9(22)申请日2022.01.05(71)申请人浙江零跑科技股份有限公司地址310051浙江省杭州市滨江区物联网街451号1楼(72)发明人唐松鹤杨海涛胡来丰黄刚许翔张明扬(74)专利代理机构杭州杭诚专利事务所有限公司33109专利代理师尉伟敏(51)Int.Cl.G01S17/89(2020.01)G06T7/521(2017.01)G06T5/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种基于固态激光雷达点云生成深度图的方法(57)摘要本发明公开了一种基于固态激光雷达点云生成深度图的方法，包括以下步骤：获取点云信息；生成粗糙深度图Range_Image和深度点集Range_Points；生成细化深度图Range_Image。上述技术方案根据距离视角中心的视角距离而非欧式距离来选择点，更符合几何意义，使得选取的点更精准，对于深度图丢失信息的坐标，综合考虑了该坐标竖直和水平方向上一定范围内点的强度和距离变化，使得利用周围信息补充该坐标信息的同时，最大可能保留边缘信息，使得生成的图像更加平滑和自然，以适配固态激光雷达，实现有效感知。CN114545440ACN114545440A权利要求书1/2页1.一种基于固态激光雷达点云生成深度图的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1获取点云信息；S2生成粗糙深度图Range_Image和深度点集Range_Points；S3生成细化深度图Range_Image。2.根据权利要求1所述的一种基于固态激光雷达点云生成深度图的方法，其特征在于，所述步骤S1点云为P＝{p0,p1,…,pn}，其中pi＝(xi,yi,zi,intensityi),xi、yi、zi分别为点在激光雷达坐标系中的X、Y和Z坐标，intensityi是反射强度值，激光雷达的水平和垂直视角范围分别为[hstart,hend]和[vstart,vend],水平和垂直视角分辨率分别为hres和vres。3.根据权利要求1所述的一种基于固态激光雷达点云生成深度图的方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：S2.1对所有点云进行遍历；S2.2计算球面坐标；S2.3计算深度图坐标；S2.4更新深度点集；S2.5更新粗糙深度图。4.根据权利要求3所述的一种基于固态激光雷达点云生成深度图的方法，其特征在于，所述步骤S2.2将点pi在激光雷达坐标系坐标(xi,yi,zi)转化为球面坐标其中，rangei为激光雷达坐标系中点到原点的距离，θi为垂直视场角，为水平视场角。5.根据权利要求3所述的一种基于固态激光雷达点云生成深度图的方法，其特征在于，所述步骤S2.3将球面坐标的θi和分别离散化为深度图行和列坐标，将球面坐标映射为深度图其中，ci和ri分别表示点pi在深度图中列坐标和行坐标。6.根据权利要求1所述的一种基于固态激光雷达点云生成深度图的方法，其特征在于，所述步骤S2.4更新深度点集，扩充点pi＝(xi,yi,zi,intensityi)为并添加点p′i到深度点集Range_Points(ci,ri)。7.根据权利要求3所述的一种基于固态激光雷达点云生成深度图的方法，其特征在于，所述步骤S2.5判断坐标(ri,ci)的深度点集Range_Points(ri,ci)是否存在点，若不存在，则2CN114545440A权利要求书2/2页将该点的距离rangei作为深度图Range_Image(r,c)的值；若存在，取点集Range_Points(ri,ci)中距离坐标(r,c)中心视角最近的视角距离点，其中，视角距离定义为8.根据权利要求1所述的一种基于固态激光雷达点云生成深度图的方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：S3.1遍历深度图，并获取坐标(r,c)；S3.2判断坐标(r,c)处深度图值是否存在，若是，则执行步骤3.1，若否，则执行步骤3.3；S3.3计算最近点集Nearest_Points；S3.4计算深度图值。9.根据权利要求8所述的一种基于固态激光雷达点云生成深度图的方法，其特征在于，所述步骤S3.3遍历以坐标(r,c)为中心竖直方向上ky和水平方向上kx范围所有深度点集，获得每个坐标点集中离坐标(r,c)中心视角最近的点集Nearest_Points。10.根据权利要求8所述的一种基于固态激光雷达点云生成深度图的方法，其特征在于，所述步骤S3.4遍历点集Nearest_Points，在竖直方向上，遍历(r,c)上方点与下方点，若两个点的强度差的绝对值小于强度阈值或者两个点的距离小于距离阈值，则保留两个点的距离，否则舍弃；遍历水平方向，遍历